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stm32 基本定时器

2022-04-05 15:07  jym蒟蒻  阅读(725)  评论(0编辑  收藏  举报

定时器分类

stm32f1系列,8个定时器,基本定时器(TIM6,7)、通用定时器(TIM2,3,4,5)、高级定时器(TIM1,8)。

基本定时器:16位,只能向上计数的定时器,只能定时,没有外部IO

通用定时器:16位,可以向上/下计数的定时器,可以定时、输出比较、输入捕捉,每个定时器有4个外部IO

高级定时器:16位,可以向上/下计数的定时器,可以定时、输出比较、输入捕捉、三相电机互补输出信号,每个定时器有8个外部IO

基本定时器的功能框图

在这里插入图片描述

时钟源:定时器时钟TIMxCLK,即内部时钟CK_INT,经APB1预分频器分频提供。

APB1预分频系数等于1,频率不变。

库函数中APB1预分频的系数是2,即PCLK1=36M,所以定时器时钟TIMxCLK=36*2=72M。


计数器时钟CK_CNT:

定时器时钟经过PSC预分频器后,即CK_CNT,用来驱动计数器计数。

PSC是16位的预分频器,可以对定时器时钟TIMxCLK进行1~65536之间的任何一个数进行分频。CK_CNT=TIMxCLK/(PSC+1)。


计数器CNT:

CNT是16位的计数器,只能往上计数,最大计数值为65535。当计数达到自动重装载寄存器的时候产生更新事件,并清零从头开始计数。


自动重装载寄存器ARR:

16位寄存器,这里面装着计数器能计数的最大数值。当计数到这个值的时候,如果使能了中断,定时器就产生溢出中断。


定时时间:

定时器的定时时间等于计数器的中断周期乘以中断的次数。

计数器在CK_CNT的驱动下,计一个数的时间,1/(TIMxCLK/(PSC+1))=1/(CK_CNT)

产生一次中断的时间:1/CK_CNT * ARR

在中断服务程序里面设置一个变量time来记录中断的次数。可以计算出定时时间


定时器初始化

typedef struct
{
  uint16_t TIM_Prescaler;         /*预分频器,时钟源经该预分频器才是定时器时钟,它设定TIMx_PSC 寄存器的值。
                                  可设置范围为 0 至 65535,实现 1 至 65536 分频 */

  uint16_t TIM_CounterMode;       /*计数模式,基本定时器只能是向上计数,
                                   即 TIMx_CNT 只能从 0 开始递增,并且无需初始化。 */

  uint16_t TIM_Period;            /*定时器周期,设定自动重载寄存器的值,在事件生成时更新到
                                   影子寄存器。可设置范围为 0 至 65535。 */ 

  uint16_t TIM_ClockDivision;     /*时钟分频,设置定时器时钟 CK_INT 频率与数字滤波器采样时钟
                                   频率分频比,基本定时器没有此功能,不用设置*/

  uint8_t TIM_RepetitionCounter;  /*重复计算器,属于高级控制寄存器专用寄存器位,利用它可
                                    以控制输出 PWM 的个数。基本定时器不用设置 */
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;       

实验

利用基本定时器 TIM6/7 定时 1s,1s 时间到 LED 翻转一次。

#define            BASIC_TIM_Period            1000-1 //定时器周期,设定自动重载寄存器的值
#define            BASIC_TIM_Prescaler         71//预分频器,时钟源经该预分频器才是定时器时钟

设置自动重装载寄存器ARR的值为1000,设置时钟预分频器为71,驱动计数器的时钟:CK_CNT = CK_INT / (71+1)=1M

计数器计数一次的时间:1/CK_CNT=1us。

计数器计数到ARR=1000 时,产生一次中断。中断一次的时间为:1/CK_CNT*ARR=1ms

#ifndef __BSP_TIMEBASE_H
#define __BSP_TIMEBASE_H


#include "stm32f10x.h"


/********************基本定时器TIM参数定义,只限TIM6、7************/
#define BASIC_TIM6 // 如果使用TIM7,注释掉这个宏即可

#ifdef  BASIC_TIM6 // 使用基本定时器TIM6
#define            BASIC_TIM                   TIM6
#define            BASIC_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            BASIC_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM6
#define            BASIC_TIM_Period            1000-1
#define            BASIC_TIM_Prescaler         71
#define            BASIC_TIM_IRQ               TIM6_IRQn
#define            BASIC_TIM_IRQHandler        TIM6_IRQHandler

#else  // 使用基本定时器TIM7
#define            BASIC_TIM                   TIM7
#define            BASIC_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            BASIC_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM7
#define            BASIC_TIM_Period            1000-1
#define            BASIC_TIM_Prescaler         71
#define            BASIC_TIM_IRQ               TIM7_IRQn
#define            BASIC_TIM_IRQHandler        TIM7_IRQHandler

#endif
/**************************函数声明********************************/

void BASIC_TIM_Init(void);


#endif	/* __BSP_TIMEBASE_H */

定义一个全局变量time,每进一次中断的时候,让time记录进入中断的次数。

实现一个1s的定时,我们只需要判断 time 是否等于 1000 即可。

1000*1ms=1s

然后把 time清0,重新计数。

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_TiMbase.h"

volatile uint32_t time = 0; // ms 计时变量 

/**
  * @brief  主函数
  * @param  无  
  * @retval 无
  */
int main(void)
{
	/* led 端口配置 */ 
	LED_GPIO_Config();
	
	BASIC_TIM_Init();
	
  while(1)//1s 时间到,LED1翻转一次,并把 time 清 0
  {
    if ( time == 1000 ) /* 1000 * 1 ms = 1s 时间到 */
    {
      time = 0;
			/* LED1 取反 */      
			LED1_TOGGLE; 
    }        
  }
}

中断服务程序的最后,要把相应的中断标志位清除掉。

void  BASIC_TIM_IRQHandler (void)
{
	if ( TIM_GetITStatus( BASIC_TIM, TIM_IT_Update) != RESET ) 
	{	
		time++;
		TIM_ClearITPendingBit(BASIC_TIM , TIM_FLAG_Update);  		 
	}		 	
}

进行定时器中断优先级配置和基本定时器配置。

// 基本定时器TIMx,x[6,7]定时初始化函数

#include "bsp_TiMbase.h" 

// 中断优先级配置
static void BASIC_TIM_NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 
    // 设置中断组为0
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);		
		// 设置中断来源
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = BASIC_TIM_IRQ ;	
		// 设置主优先级为 0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;	 
	  // 设置抢占优先级为3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;	
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

/*
 * 注意:TIM_TimeBaseInitTypeDef结构体里面有5个成员,TIM6和TIM7的寄存器里面只有
 * TIM_Prescaler和TIM_Period,所以使用TIM6和TIM7的时候只需初始化这两个成员即可,
 * 另外三个成员是通用定时器和高级定时器才有.
 *-----------------------------------------------------------------------------
 *typedef struct
 *{ TIM_Prescaler            都有
 *	TIM_CounterMode			     TIMx,x[6,7]没有,其他都有
 *  TIM_Period               都有
 *  TIM_ClockDivision        TIMx,x[6,7]没有,其他都有
 *  TIM_RepetitionCounter    TIMx,x[1,8,15,16,17]才有
 *}TIM_TimeBaseInitTypeDef; 
 *-----------------------------------------------------------------------------
 */


static void BASIC_TIM_Mode_Config(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
		
		// 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72M
    BASIC_TIM_APBxClock_FUN(BASIC_TIM_CLK, ENABLE);
	
		// 自动重装载寄存器的值,累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = BASIC_TIM_Period;	

	  // 时钟预分频数为
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= BASIC_TIM_Prescaler;
	
		// 时钟分频因子 ,基本定时器没有,不用管
    //TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
		
		// 计数器计数模式,基本定时器只能向上计数,没有计数模式的设置
    //TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; 
		
		// 重复计数器的值,基本定时器没有,不用管
		//TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
	
	  // 初始化定时器
    TIM_TimeBaseInit(BASIC_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);
		
		// 清除计数器中断标志位
    TIM_ClearFlag(BASIC_TIM, TIM_FLAG_Update);
	  
		// 开启计数器中断
    TIM_ITConfig(BASIC_TIM,TIM_IT_Update,ENABLE);
		
		// 使能计数器
    TIM_Cmd(BASIC_TIM, ENABLE);	
}

void BASIC_TIM_Init(void)
{
	BASIC_TIM_NVIC_Config();
	BASIC_TIM_Mode_Config();
}